Ликвидация горения – боевое действие, при котором использование АЦ следует рассматривать как боевые условия эксплуатации. 9 глава

В случае, когда необходимо подавать воду через два ствола (расход до 10 л/с) к всасывающему патрубку насоса подсоединяют водосборник. На один его патрубок устанавливают заглушку, а шарнирным клапаном перекрывают патрубок, к которому будет соединяться напорный рукав от гидроэлеватора.

Запуск насоса осуществляют, как указано выше, но вакуумный кран должен быть открыт для выхода воздуха. После запуска такой системы следует закрыть задвижку из цистерны и затем подать воду к стволам.

При подаче воды в количестве 20…20 л/с используются два гидроэлеватора, включенные параллельно (рис.8.24). Включают гидроэлеваторы поочередно: сначала один, затем другой.

При уборке воды из помещений гидроэлеваторная система может работать от гидранта, рабочую и эжектируемую воду сливают в канализацию.

При эксплуатации гидроэлеваторных систем возможен срыв работы систем, уменьшение расхода эжектируемой воды. Наиболее распространенными причинами этого являются заломы рукавных линий, быстрое открытие задвижки подачи воды в рукавную линию, недостаточный напор на насосе. Возможно также засорение всасывающей сетки эжектора, превышение подаваемой воды на пожар над эжектируемым расходом.

Перекачка воды автоцистернами и насосно- рукавными автомобилями.

В районах с большими расстояниями до водоисточников или при неисправных пожарных водопроводных системах возникает необходимость подавать воду по рукавным линиям. В этом случае потери напора в них могут превышать энергетические возможности двигателя и пожарного насоса АЦ или НРА. Поэтому становиться необходимым использовать АЦ или НРА как перекачивающие станции.

Перекачка воды может осуществляться двумя способами. По первому из них вода из насоса одной АЦ подается в насос второй, как показано на рис.2.25,а. По второму способу каждая из последующих АЦ используется как промежуточная емкость, то есть вода подается в цистерну (рис.2.25,б).

Первый способ является более сложным. При его применении необходимо согласовывать работу насосов обоих АЦ. Кроме того, требуется поддерживать избыточное давление (не менее 100 кПа) перед последующим насосом. Если эти условия не соблюдаются, то не исключается срыв работы системы.

Второй способ не требует какого-либо согласования режимов работы насосов. Контроль за работой системы осуществляется по уровню воды в цистерне, заполняемой водой. Этот способ и более экономичен, так как нет необходимости ограничивать давление перед цистерной. Поэтому расстояние между АЦ может быть большим, чем в первом случае.

В обоих методах перекачку воды можно осуществлять по двум параллельным рукавным линиям. В этом случае расстояние между АЦ может значительно увеличиваться, особенно при использовании первого способа.

После прокладки рукавных линий возможно большего диаметра по первому способу (для уменьшения гидравлических сопротивлений по их длине) включение в работу системы выполняют в такой последовательности.

Включают пожарный насос АЦ у водоисточника и подают воду во второй насос. Последний должен быть подготовлен к работе, но сцепление выключено.

При поступлении воды ко второму пожарному насосу включить его сцеплением и плавно открыть задвижки напорных патрубков. Требуемый напор у насоса регулируется изменением частоты вращения вала пожарного насоса.

При перекачке воды по второму способу пожарный насос второго пожарного автомобиля включают после заполнения цистерны водой.

Уровень воды в цистерне регулируется увеличением подачи первого или уменьшением подачи второго насоса. Это осуществляется изменением частоты вращения валов пожарных насосов.

8.4. Анализ АЦ нового поколения

По параметрам тактико-технических характеристик пожарные машины идентичного назначения практически одинаковы во всем мире. Особенностями современного этапа развития пожарных машин является улучшение параметров их технических характеристик и значительное расширение их модификаций. Особенно показательным является создание более 65 модификаций автоцистерн к началу 2002 года.

Создавшееся положение имеет и достоинства и недостатки.

Достоинством является то, что становится возможным для данных условий эксплуатации и природно-климатических условий выбрать АЦ с оптимальными параметрами. Недостаток обширной номенклатуры состоит в том, что комплектование ими пожарных частей создаст определенные трудности в освоении новых машин, организации их технического обслуживания и ремонта, обеспечению запасными деталями. Для решения возникающих задач необходимо проанализировать возможности АЦ, особенность их оборудования.

Общая характеристика АЦ. Современные АЦ создаются на шасси грузовых автомобилей ГАЗ, ЗИЛ, КамАЗ и Урал. По вместимости цистерн они разделяются на легкие, средние и тяжелые.

Различие базовых шасси, вместимости цистерн для воды обусловили широкий спектр поступающих на рынок модификаций пожарных автоцистерн (табл.8.1).

Таблица 8.1

Кроме того, на ряде предприятий по индивидуальному заказу возможно изготовлять одну и ту же АЦ на различных шасси. Таким образом, потребителю представляется более 65 модификаций АЦ только по базовому шасси. Это создает предпосылки для рационального комплектования АЦ подразделений ГПС.

Все грузовые автомобили имеют полноприводные и неполноприводные шасси. По этому признаку значительно различаются автоцистерны (табл.8.2).

Таблица 8.2

* Полноприводные – 59%.

Привод на шасси характеризует проходимость АЦ по дорогам различного назначения. Из табл.8.2 следует, что 20% АЦ тяжелого типа и более 35% АЦ среднего типа сооружены на неполноприводных шасси. Следовательно, имея большой запас, они ограничены по преодолению дорожных препятствий, что всегда сказывается на времени следования по вызову на пожар.

Важным показателем технических возможностей АЦ является их удельная мощность, т.е. отношение мощности двигателя к ее полной массе – кВт/т (табл.8.3). В таблице представлены данные по 41 автоцистерне.

Таблица 8.3

В соответствии с требованиями НПБ 163-97 АЦ должны иметь удельную мощность не менее 11 кВт/т. Из приведенной таблицы следует, что только 35% АЦ удовлетворяют этому требованию. При этом практически все АЦ тяжелого типа и 65% АЦ среднего типа не удовлетворяют требованиям НПБ 163-97. Это одна из причин, не позволяющих развивать высокие скорости следования на пожар.

Одним из важных параметров тактико-технических возможностей является численность боевого расчета на АЦ. До настоящего времени не имеется достаточно обоснованных рекомендаций по ее обоснованию. По-видимому, минимальное значение можно устанавливать, исходя из требований ГДЗС, чтобы на АЦ было звено газодымозащитников, состоящее из трех человек. Таким образом, учитывая водителя АЦ и начальника караула минимальная численность должна составлять пять человек. К настоящему времени она изменяется в пределах от 2 до 7 человек (табл.8.4).

Таблица 8.4

Из табл.8.4 следует, что 50% всех типов автоцистерн имеют боевые расчеты по 7 человек. В тоже время 12% АЦ имеют боевые расчеты крайне ограниченные по численности, что не всегда может обеспечивать нормальное функционирование звеньев ГДЗС.

Особенностью современных АЦ является то, что на них не имеется пневмо-гидравлического управления арматурой водопенных коммуникаций. Все управление осуществляется только вручную.

Пожарные насосы. На пожарных автомобилях и АЦ применялся унифицированный центробежный насос ПН-40УВ и его аналоги. Эти насосы надежны в эксплуатации, они полностью обеспечивают подачу воды или растворов пенообразователя при тушении пожаров на различных объектах.

Разработка пожарных насосов нового поколения оказала влияние на расширение тактических возможностей АЦ. Вследствие этого стало возможным осуществлять переход от тушения насосами нормального давления к тушению подачей воды или пены при высоком давлении. Кроме того, созданы АЦ с насосами, работающими только от водопроводной сети.

По заказу потребителя на некоторых заводах может быть установлен любой из насосов прежнего или нового поколения. Некоторые заводы практикуют установку на пожарных автомобилях насосов иностранных фирм, например, Розенбауэр или Циглер.

Значительно облегчился труд оператора. Однако это потребовало значительного усложнения конструкции систем насоса и сопряженного с ним повышения культуры эксплуатации.

Автоцистерны с дополнительным оборудованием. Опыт тушения пожаров автоцистернами показал, что в ряде случаев традиционного пожарно-технического вооружения на них недостаточны для эффективного выполнения работ. Так, в ряде случаев недостаточно освещение, иногда приходится эвакуировать различные объекты для подачи воды в очаги горения. Поэтому появилась необходимость оснащать АЦ дополнительным оборудованием. Кроме того, выпускаются АЦ легкого типа с насосами высокого давления и номинальными подачами при напорах Н = 80м. Образцы таких автоцистерн приводятся в табл.8.5.

Насосы ПН-20 подают воды 20 л/с при напоре 80 м. Автоцистерны с насосами ПЦНВ-4/100 могут подавать воду только из собственной цистерны или от гидранта.

Автоцистерны с лестницами. Разработаны две модификации АЦ с лестницами с высотой подъема 17 и 20 м – АЦ-3-40-17 и АЦ-3-40-20. Таким образом, эти АЦ могут использоваться в городах и районах с застройкой домов 5-6 этажей.

Автоцистерны пожарные с лестницей на двухосном шасси КамАЗ-4925 или КамАЗ-4932 предназначены для:

– доставки к месту пожара боевого расчета, запаса воды и пенообразователя, ПТВ;

– тушения пожара огнетушащими средствами с помощью ручных стволов и проведения спасательных работ на высоте, естественно до 17 или 20 м.

Таблица 8.5

Так как, автоцистерны с лестницей предназначены, главным образом, для тушения пожаров в городах, то их создают на неполноприводных шасси 4х2. Параметры их технических характеристик приведены в табл.8.6.

Таблица 8.6

Примечание: - параметры вторых строк относятся к АЦ-3-40-20.

Обе автолестницы идентичны по конструкции. Кроме этого, АЦ-3-40-17 аналогична по конструкции АЦ-5-40(4925) и отличается от нее наличием автолестницы.

Общий вид АЦ-3-40-17 представлен на рис.8.26. Между кабиной шасси 1 и кузовом АЦ 7 размещена платформа 4, на которой установлена рама поворотная 2. На ней закреплена подъемная рама 3, на которой монтируются четыре колена лестницы 6.

Поворот рамы поворотной 2 осуществляется с помощью гидромеханической передачи, включающей как на всех автолестницах червячную и цилиндрическую передачу с внутренним зацеплением. Приводом поворота служит аксиально-поршневой насос, мощность к которому подводится от коробки отбора мощности.

Подъем колен лестницы на требуемый угол наклона производится с помощью гидравлического цилиндра подъема 5.

Устойчивость автоцистерны с автолестницей обеспечивается дополнительными опорами 10. Их выдвижение осуществляется гидроцилиндрами выдвигания опор.

Эти системы и механизмы по конструкции и принципам работы аналогичны таким же механизмам на автомобильных лестницах, выпускаемых нашими заводами.

Выдвигание и сдвигание колен лестницы осуществляется с помощью полиспастов.

Основные параметры технической характеристики лестницы цистерны АЦ-3-40-17 представлены в табл.8.7.

Таблица 8.7

Примечание: Время работы указаны при работе на 4-й передаче коробки скоростей и частоте вращения коленчатого вала двигателя 1200 об/мин.

Управление лестницей АЦЛ и ее использование характеризуется рядом особенностей.

Опускание опор до упора тарелок в грунт включается тумблером на релейном шкафу в отсеке управления. Сначала опускают передние, а затем задние опоры. Боковой наклон лестницы допускается выравнивать опорами. Подъем опор производят в обратной последовательности только после укладки лестницы на опорную стойку.

Все остальные маневры лестницы осуществляют с выносного пульта.

На выносном пульте находятся:

– ручки поворота, подъема и опускания, выдвигания и сдвигания колен лестницы;

– кнопки пуска и остановки двигателя, управления лафетным стволом;

– ряд специальных индикаторов, характеризующих правильность установки и работы основных элементов лестницы (совмещение ступеней колен, надежность опор, упор вершины и др.).

При подаче лестницы угол наклона площадки, на которой она установлена, должны учитываться так, чтобы угол ее наклона не превышал 75⁰.

Поворотом лестницы разрешается производить только после подъема комплекта колен на угол 10⁰.

Для опирания вершины лестницы на край крыши (карниза, окна) ее необходимо выдвигать выше точки опоры на 0,1…1,5 м.

При скорости ветра более 10 м/с при выдвигании лестницы должны применяться растяжные веревки. Люди, удерживающие веревки, должны стоять по обе стороны лестницы на расстоянии 12…15 м.

Исходя из условий безопасности, на неприслоненной лестнице возможно перемещение только одного человека. На прислоненной лестнице одновременно разрешается находиться восьми человекам. При условии нахождения на каждом колене по два человека. Размешается перемещение одновременно трех человек на одном из первых трех колен лестницы.

Используя лестницу, возможно подавать огнетушащие вещества лафетным стволом, закрепленным на вершине первого колена. При этом на лестницу действуют дополнительные усилия. Поэтому лафетный ствол должен надежно закрепляться, рукава, прокладываемые по середине лестницы, необходимо прикреплять к ступеням рукавными задержками. При подаче воды следует избегать резких изменений режима работы насоса. Управление пожарным насосом можно вести со щитка приборов или щитка управления в отсеке пожарного насоса.

8.5. Автомобили первой помощи пожарные (АПП)*

Сокращение времени следования АЦ по вызову – один из факторов уменьшения продолжительности свободного развития пожара и снижения ущерба от него. Важно также и то, что сокращение этого времени всегда приводит к уменьшению гибели людей на пожарах. Так, было установлено, что в течение только одной сокращенной минуты прибытия на пожар спасается в среднем 2 человека на 100 пожарах.

Время следования к месту вызова занимает до 20% от всего времени занятости АЦ и должно быть минимальным. Важным в этих обстоятельствах является учет дорожных условий эксплуатации ПА.

_______________________________

* Некоторые заводы обозначают их «Автомобили быстрого реагирования» – АБР.

В настоящее время основные ПА общего применения создаются на шасси грузовых автомобилей ЗИЛ, Урал, КамАЗ и др. Они все имеют большие габариты и массу. Это ограничивает возможности АЦ в ряде современных городских условиях реализовать свои динамические характеристики. Поэтому в последние годы стали использовать грузовые автомобили малой грузоподъемности для создания пожарных автомобилей первой помощи (АПП). Эффективность их обусловлена тем, что в городских условиях они могут прибывать на пожары значительно быстрее, чем АЦ на шасси большой грузоподъемности. Кроме того, они более экономичны по эксплуатационным расходам.

Для эффективного использования АПП должны удовлетворять ряду требований. При грузоподъемности шасси до 1,5 т масса ПТВ должна быть не менее 800 кг. Полная масса АПП при этом составит 2,5…3,5 т, а необходимый внутренний объем кузова для размещения оборудования должен быть не менее 3,5 м³. При мощности двигателей шасси порядка 65 кВт удельная мощность может достигать значений 18…25 кВт/т. Общий вид АПП представлен на рис. 8.27.

Пожарные автомобили обычно реализуют 70…80 % максимальной скорости и появляются магистрали с ограничением скорости до 80 км/ч. поэтому скорость базового шасси АПП должна быть не менее 100…120 км/ч.

Боевой расчет на АПП должен быть не менее четырех человек. При изложенных выше требованиях, запас огнетушащих веществ на АПП может находится в пределах 300…500 кг, пожарные рукава не менее 100 м, насос с подачей до 4 л/с, а ПТВ массой 60…100 кг.

Результаты испытаний АЦ-40(130)63А и анализа испытаний АПП на шасси УАЗ-452 выявили ряд достоинств автомобиля первой помощи.

Прежде всего оказалось, что превышение средней скорости следования на пожар АПП составляет около 40%, по сравнению с такой же скоростью АЦ-40(130)63А (рис.8.28,а) никогда не превышает критического значения 120 км/ч.

При следовании на пожар в экстренном режиме возрастает вероятность аварийных ситуаций из-за увеличения числа случаев отрыва колес от поверхности дороги и бокового скольжения при маневрах автомобиля. И по этому показателю АПП оказался лучшим. Это следует из анализа результатов рис.8.28, б. Поперечные ускорения центра масс АПП и АЦ-40(130)63А (кривые 1-2) достаточно существенно различаются. Предельные значения ускорений, при которых начинается скольжение колес j_c (занос) и отрыв колес j_o (соответственно граничные прямые 3 и 4) позволяют утверждать, что у АПП вероятность отрыва колес от полотна дороги в 2…3 раза, а вероятность заноса в 1,5…2 раза меньше от действия поперечных сил инерции у образца АПП. Для крена кузова вероятность превышения критического значения меньше в 1,5…1,8 раза. Вероятность появления аварийной ситуации при торможении также уменьшается в 2…2,5 раза.

На всех городских маршрутах увеличение средней скорости следования на пожар достигается за счет увеличения частоты и времени использования высших передач и уменьшения числа переключения передач.

На эффективность применения АПП большое влияние оказывает протяженность маршрута следования на пожар. По их протяженности можно выделить три интервала. Это маршруты протяженностью до 2-х км – здесь нет явного преимущества АПП по времени прибытия. Маршруты от 2-х до 6-и км – на них АПП имеет стабильное преимущество по сравнению с АЦ-40(130)63А. На маршрутах, протяженность которых более 6 км, преимущества АПП незначительны.

Эффективность применения АПП целесообразно осуществлять на основании анализа условий их эксплуатации и технических характеристик.

Частоту и продолжительности занятости основных ПА можно характеризовать одним комплексным показателем, который и будет характеризовать условия эксплуатации

, (8.1)

где ω - занятость ПА на Ν вызовах за время эксплуатации Т; τ_к - занятость АПП при обслуживании К-го вызова, час; Т – продолжительность эксплуатации, час.

Значение ω находится в пределах 0 £ ω£ 1, при среднем значении 0,02…0,025 и максимальном значении равном ω = 0,05, что соответствует 5% занятости ПА на обслуживание поступающих вызовов.

Оценивая эффективность пожарной техники, исходят из того, что ее совершенствование должно сказываться на уменьшении ущерба от пожара. Оценка эффективности должна осуществляться на сопоставлении затрат на новую технику с получаемым от нее эффектом – сокращением ущерба. Обозначим его П, а затраты на приобретение АПП и его эксплуатацию С (ω, Т), тогда удельная стоимость использования АПП будет равна

. (8.2)

В экономических расчетах принимают величину обратную СЕ (ω, Т), тогда зависимость 1/СЕ (ω, Т) от ω выражается графически, как показано на рис. 8.29.

Из этого результата следует, что замена одной автоцистерны на АПП экономически выгодна. Такая замена выгодна, если число выездов за год на пожары в жилой сектор более 70%, т.е. относительное время занятости ω отдельной пожарной части ω ³ 0,01. При условии, если маршруты следования имеют протяженность от 2 до 6 км, то на 25…40% уменьшится продолжительность следования по вызову и на 15…20% уменьшаются эксплуатационные расходы, главным образом, по экономии топлива.

Современные АПП создаются на грузовых автомобилях малой грузоподъемности. Так как они предназначены для использования в городах, то для них используются неполноприводные шасси в основном с карбюраторными двигателями. По параметрам основных показателей они мало различаются. Так, у них очень близкие значения мощности двигателей. Они мало отличаются друг от друга по запасу вывозимой воды и пенообразователя. Они имеют большие значения удельной мощности (до 20…25 кВт/т) и, следовательно, могут развивать высокие скорости движения, достигающие 100…115 км/час. Однако они очень сильно различаются по оснащению ПТВ, компоновками, численностью боевых расчетов. Некоторые параметры АПП указаны в табл.8.8.

Из этой таблицы следует, что АПП оборудуются различными насосами. На них могут быть огнетушители. Так, на АБР-3 установлены два огнетушителя ОП-10 и два ОУ-5. На этом же автомобиле имеется генератор мощностью 2 кВт. Все АПП укомплектовываются пожарным оборудованием, средствами СИЗОД, а также инструментами для проведения различных спасательных работ. На АПП-0,3-2 (3302) и апп-0,3-2 (33023) насосы могут забирать воду только от водопроводной сети, но на них предусмотрены выносные мотопомпы с подачей 2 л/с воды на напоре 400 м. Кроме того, предусматривается их укомплектование гидравлическим инструментом: ножницами; комбинированным ручным насосом, расширителем дверным. На этих же автомобилях устанавливаются переносные электроагрегаты мощностью 6 кВт. На них имеются бензорезы дисковые и электрическая дисковая пила. Таким образом, эти АПП могут использоваться не только для тушения загораний и пожаров, но и для выполнения аварийно-спасательных работ.

Таблица 8.8

8.6. Мотопомпы

Мотопомпы – это транспортируемые средства, предназначенные для подачи воды из водоисточника к месту тушения пожара. Они представляют собой автономный агрегат, состоящий из центробежного насоса и двигателя внутреннего сгорания. Их автономность, сравнительно небольшая масса делают их незаменимыми в пожарной охране сельской местности, организации подачи воды из труднодоступных для АЦ мест.